巢狀分頁（nested paging）

一台普通電腦本來就在玩一場位址轉譯的遊戲：程式用的是虛擬位址，CPU 的記憶體單元走訪一張分頁表，把每個虛擬位址變成真正的實體位址。如今把這台機器放進一台虛擬機裡，麻煩就來了——「兩層」假象。客體以為它的位址變成了「實體」位址，但客體的「實體」記憶體本身就是假的；它還得再被轉譯一次，才能找到主機那真正真實的記憶體。巢狀分頁就是那個用矽硬體、一趟就把兩次轉譯都做完的硬體功能。

把這兩層走一遍。第一層，在客體內部，客體自己的分頁表把一個客體虛擬位址變成一個客體實體位址——跟平常一模一樣，因為這些表是客體自己管的。第二層，超管理器維護另一組獨立的表（Intel 叫它擴充分頁表 EPT；AMD 叫它巢狀分頁表 NPT），把每個客體實體位址變成一個主機實體位址——也就是真正的 RAM 位置。有了巢狀分頁，CPU 的分頁走訪器會為每一次記憶體存取「自動」跟隨「兩」層，把客體虛擬→客體實體→主機實體串起來。關鍵的勝利是：客體現在可以自由讀寫「自己」的分頁表而不必陷入，因為超管理器只擁有第二組表。

它為何是個轉捩點：在巢狀分頁之前，超管理器用的是影子分頁表，超管理器得攔截客體每一次分頁表的改動，才能讓一張合併過的影子保持正確——這是一波又一波昂貴的 VM-exit，在行程頻繁生滅或開機期間尤其嚴重。巢狀分頁讓硬體直接把兩次轉譯組合起來，從而刪掉了一整類退出。誠實的代價是：一次 TLB 未命中如今得走「兩」棵分頁表樹而非一棵，所以一次轉譯未命中更昂貴；在巢狀分頁下，大型分頁（large page）與良好的 TLB 行為就更顯重要了。